Cauți un alt teren? Căutați dioxid de carbon scăzut

Ce ar trebui să găsim dacă am dori să descoperim un alt Pământ? Dacă o exoplanetă este prea departe pentru ca și cele mai puternice telescoape să caute în mod direct apă sau vreo semnătură biologică, mai există ceva care ne-ar putea spune despre posibila sa locuință? Răspunsul ar putea fi dioxidul de carbon.

Condusă de Amaury Triaud și Julien de Wit, o echipă internațională de cercetători sugerează acum că absența dioxidului de carbon₂ În atmosfera planetei ar crește probabil șansele ca apă lichidă să fie prezentă pe suprafața sa. Atmosfera Pământului Sărăcit de dioxid de carbon₂. Spre deosebire de Marte uscat și Venus, care conțin concentrații mari de dioxid de carbon₂ În atmosfera lor, oceanele planetei noastre preiau cantități uriașe de dioxid de carbon din atmosferă, deoarece gazul se dizolvă în apă. o companie₂ O lipsă de atmosfere exoplanetare ar putea însemna același lucru.

O altă moleculă ar putea fi un semn al unei planete locuibile: ozonul. Multe organisme de pe Pământ (în special plantele) respiră dioxid de carbon și eliberează oxigen. Acest oxigen reacționează cu lumina soarelui și se transformă în O₃, sau ozon, care este mai ușor de detectat decât oxigenul atmosferic. Prezența ozonului și absența dioxidului de carbon pot însemna o planetă locuibilă, sau chiar locuită.

E cineva – sau ceva – acolo?

Există o diferență între o planetă care orbitează în ceea ce este considerat o zonă locuibilă și locuibilitatea reală. Habitabilitatea este definită de cercetători ca fiind „capacitatea unei planete de a reține rezervoare mari de apă lichidă de suprafață”, așa cum au afirmat ei în Stai Publicat recent în Nature Astronomy.

Demonstrarea că apa există cu adevărat se poate face teoretic în mai multe moduri. Problema este că majoritatea telescoapelor existente, oricât de avansate ar fi, nu sunt în măsură să atingă toate aceste obiective. Găsirea apei lichide la ani lumină distanță nu este la fel de ușoară ca a vedea strălucirea unui lac, deși este posibilă la distanțe scurte, cum ar fi cele din sistemul nostru solar. (Atunci când lumina soarelui se reflectă de pe un corp lichid de suprafață, poate fi văzut ceea ce oamenii de știință se referă ca „scintilare”, așa cum au fost descoperite lacurile și oceanele pe luna lui Saturn, Titan.)

Pe lângă apă, există și alți factori care pot determina locuibilitatea. Pe lângă proprietățile atmosferei, acestea includ (dar nu se limitează la) orbita planetei, tectonica plăcilor, câmpurile magnetice și modul în care acestea sunt afectate de steaua sa.

Când mai puțin înseamnă mai mult

Triaud, De Wit și echipa lor cred că merită să încercăm să identificăm planete potențial locuibile care aparțin unui sistem similar cu al nostru. Dacă există un sistem cu mai multe planete terestre de dimensiuni similare care au atmosfere, acest lucru face posibilă compararea conținutului de dioxid de carbon al atmosferei lor și să vedem dacă una sau mai multe planete au un deficit semnificativ în comparație cu cealaltă.

În timp ce companie₂ Această incapacitate nu garantează prezența apei lichide la suprafață, ci mai degrabă ar trebui să ofere oamenilor de știință un motiv pentru a monitoriza îndeaproape planeta sau planetele în cauză. Nu trebuie să privim departe de Pământ pentru a vedea de ce are sens. Nu numai că cea mai mare parte din dioxidul de carbon din atmosfera planetei noastre a fost epuizat de oceane, dar plăcile tectonice l-au îngropat și în scoarța terestră. Cantitatea de dioxid de carbon din atmosfera timpurie a Pământului care a ajuns prins în roci este aproximativ egală cu cantitatea de dioxid de carbon₂ În întreaga atmosferă a lui Venus.

Mai este un avantaj de căutat în acest deficit. Deoarece absoarbe în special lumina infraroșie, CO₂ Este ușor de observat. Telescoapele de astăzi, inclusiv telescopul James Webb de la NASA și Very Large Telescope al European Southern Observatory, precum și viitorul Very Large Telescope al European Southern Observatory, au viziune în infraroșu care poate căuta cu ușurință dioxid de carbon.₂ Semnături.

Și dacă am găsi o planetă care arăta lipsă de dioxid de carbon?₂ Și prezența ozonului? Cercetătorii cred că combinarea celor două înseamnă nu doar câteva forme de viață microbiană, ci, cel puțin teoretic, o planetă locuită de organisme vii.

„Viața pe Pământ modelează planeta”, a spus echipa El a spus În același studiu. „Viața care formează planetele este de fapt ceea ce urmăresc astronomii.”

Astronomie fizică, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02157-9